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马蹄莲(Zantedeschia spp.)由于其独特的形状和多样的颜色,它是世界上最受欢迎的观赏植物之一。但马蹄莲在生产上常被胡萝卜果胶软腐杆菌(Pectobacterium carotovora ***,Pcc)侵染,受侵染的马蹄莲会迅速整株腐烂而死,因而被称为软腐病。软腐病是造成马蹄莲植物组织坏死,危害马蹄莲生长发育的最严重病害。随着分子技术的发展,基于软腐病抗病基因、感病基因研究,挖掘和利用马蹄莲中软腐病抗/感基因成为防治马蹄莲软腐病的重要方法。本研究对马蹄莲进行软腐病菌接种,通过转录组分析筛选得到可能与软腐病感病相关的MLO基因和抗病相关的DXS、WRKY、NAC基因。通过对基因的克隆和q RT-PCR分析以及构建沉默体系转化本氏烟草幼苗验证基因功能。具体结果如下:1.为观察胡萝卜果胶软腐杆菌侵染情况,将含有绿色荧光载体的Pcc和普通Pcc接种到马蹄莲叶片上。叶片接种结果表明在12 h时出现可见病斑;24 h在注射病菌周围呈浸渍状并沿着叶脉向四周扩散;36 h叶片潮湿腐烂,且有臭味。含有绿色荧光载体的Pcc侵染效果相比普通的Pcc较弱,但两种病菌侵染后发病症状表现一致。2.对对照组和接种0 h、12 h、24 h三个时间点的马蹄莲进行转录组测序分析,共筛选到31157条转录本序列,有18945条序列得到注释。以接种无菌水为对照,接种12h、24h、36 h差异基因分别为9169、4897、10663。上调基因均多于下调基因。序列结构分析发现马蹄莲在接种胡萝卜果胶软腐杆菌后可变剪切总数明显增加,比较对照组和接种12小时文库,共发现41965个可变剪切,其中外显子跳跃(SE)事件增加最多,占总可变剪切52%。对每个样品进行表达量分析,结果表明平均每个样品低丰度表达水平的基因占24%,中等丰富度表达水平基因占18%,高丰富度表达水平基因占25%。GO富集分析表明差异基因主要富集在铁离子结合(iron ion binding)、碳水化合物代谢过程(carbohydrate metabolic process)等生物学过程,以及血红素结合(heme binding)、氧化还原酶活性(oxidoreductase activity)等分子功能。KEGG富集分析表明差异基因主要富集在碳代谢(Carbon metabolism)、植物病原体相互作用(Plant-pathogen interaction)等。结合注释信息和相关研究最终得到1条可能与马蹄莲软腐病感病基因相关的基因,命名为ZaMLO,3条可能与抗病相关的基因,分别命名为ZaDXS、ZaWRKY、ZaNAC。3.对筛选到的4个基因进行q RT-PCR分析。以肌动蛋白基因为内参基因,四个基因在接种Pcc后的12 h,24 h,36 h分别测定表达量。结果表明ZaDXS基因和ZaNAC基因表达量持续上升,ZaWRKY基因表达量先上升后下降,ZaMLO基因表达量先下降后上升,四个基因在Pcc侵染后各时间点相对于对照组均显著上调表达。推测四个基因可能均参与马蹄莲的软腐病抗/感病过程中。4.通过对ZaDXS、ZaWRKY、ZaNAC、ZaMLO四个基因克隆,分别得到2133bp、978 bp、1044 bp、1791 bp的序列。生物信息学分析表明四个基因所编码的蛋白均未检测到信号肽。结构域预测结果表明ZaDXS含有PLN02582典型结构域,属于PLN02582超级家族;ZaWRKY含有一个DNA结合域(WRKY),属于WRKY超级家族;ZaMLO含有一个MLO结构域,属于MLO超级家族;ZaNAC含有一个NAM结构域,属于NAM超级家族。磷酸位点预测表明四种蛋白的蛋白磷酸化位点都以丝氨酸最多,酪氨酸最少。二级结构预测四种蛋白均以无规则卷曲最多。启动子元件分析表明四个基因均有茉莉酸通路顺式调节元件和脱落酸顺式调节元件。蛋白系统进化树结果显示ZaDXS编码氨基酸序列与其他物种相似性较低,且该蛋白相对于其他物种在进化时间上较晚;ZaWRKY氨基酸序列与莲相似性最高;ZaNAC氨基酸序列与马兜铃相似性最高;ZaMLO氨基酸序列与芋相似性最高。5.为验证ZaDXS基因和ZaMLO基因的功能,在本氏烟草(***)上对Nb DXS和Nb MLO进行瞬时沉默验证。结果显示沉默Nb DXS基因的植株相比对照组更易感病,沉默NbMLO的植株表现出对软腐病一定抗性。

关键词：马蹄莲软腐病转录组测序抗病基因感病基因基因沉默

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自我效能视角下生活性街道环境对步行活动影响研究 ——以深圳市南山区为例

自我效能视角下生活性街道环境对步行活动影响研究 ——以深圳市...

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作者：卢懋恺哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在我国快速化城市化进程中,城市发展模式需要从粗犷型向精细化发展转变。以往对城市生活性街道空间的研究,主要集中在物质空间设计层面,而街道建成环境如何促进城市慢行体力活动的发生,如何促进社会公共健康,对城市居民生活品质的提升... 详细信息

在我国快速化城市化进程中,城市发展模式需要从粗犷型向精细化发展转变。以往对城市生活性街道空间的研究,主要集中在物质空间设计层面,而街道建成环境如何促进城市慢行体力活动的发生,如何促进社会公共健康,对城市居民生活品质的提升有着重要的研究价值。建成环境对步行活动的影响机理较为复杂,行为活动又与行为心理息息相关,其中自我效能是个体行为发生的重要影响因素,以自我效能为切入点,构建结构方程中介模型,有利于认知街道对步行活动的影响机制。梳理有关体力活动与自我效能的研究成果,分析自我效能如何影响个体步行行为,以及街道环境要素与自我效能的关系,是研究的前提。通过发放问卷,整理筛选出可用于测量步行自我效能的有效问卷以及相关街道环境要素,街道环境要素以主观感知的变量为主,包括可达性、安全性、步行基础设施、舒适性与愉悦性,而连通性通过GIS获取客观数据。调研范围根据深圳市居住区密度分布确定,选取位于深圳市南山区的4个片区,确保片区内均以生活性街道为主。通过SPSS及Amos软件进行结构方程模型分析,研究自我效能在住区建成环境与居民步行活动间的中介效应,以及在此过程中社会人口特征起到的调节作用。根据模型结果可知,街道环境要素可以通过自我效能间接影响个体的步行行为。分析得出,在可达性-休闲型步行活动、步行基础设施-休闲型步行活动、安全性-通勤型步行活动以及安全性-休闲性步行活动中,自我效能的中介效应显著,且为完全中介。并且一部分社会人口特征变量在其中可起到调节作用。研究还发现,在通勤型步行活动中,仅有安全性感知会使自我效能产生中介效应,因此自我效能对休闲型步行活动的影响作用更大。结论可以为今后城市街道环境设计策略的制定提供参考。

关键词：自我效能步行活动生活性街道建成环境

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马蹄莲ZaDXS基因筛选与表达分析

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分子植物育种 2023年

作者：卢懋华吴红芝云南农业大学园林园艺学院

为探究马蹄莲生长过程中软腐病抗性相关基因和表达模式，以白花马蹄莲为材料，利用转录组测序，通过差异基因和KEGG通路富集分析筛选出一条DXS基因，并对该基因全长序列克隆，将其命名为ZaDXS。生物信息学分析表明ZaDXS基因编码区序列共... 详细信息

为探究马蹄莲生长过程中软腐病抗性相关基因和表达模式，以白花马蹄莲为材料，利用转录组测序，通过差异基因和KEGG通路富集分析筛选出一条DXS基因，并对该基因全长序列克隆，将其命名为ZaDXS。生物信息学分析表明ZaDXS基因编码区序列共2 133 bp，编码710个氨基酸，蛋白总分子量为77 kD，等电点为7.93，脂肪指数85.65，亲水性平均值-0.105，含PLN02582结构域，由α-螺旋(32.91%)、延伸链(14.35%)和无规则卷曲(52.60%)构成。ZaDXS蛋白与拟南芥亲缘接近，进化时间较晚。RT-qPCR结果表明接种胡萝卜果胶软腐杆菌后，ZaDXS基因在马蹄莲叶片中高表达。因此，推测马蹄莲中ZaDXS基因参与到马蹄莲宿主病原互作过程中。本研究为进一步探索ZaDXS基因在马蹄莲上的作用奠定基础。

关键词：马蹄莲 ZaDXS基因转录组分析表达分析

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